二维自组装聚合制备寡层有机-氧化硅纳米杂化材料

摘要

设计、合成了一种两亲性硅氧烷前驱体(PABI),一端为羧基,另一端为具有反应性的硅氧烷基团.利用两亲性分子在水溶液中的自组装特性,研究了它的“二维自组装聚合”.实验结果表明,PABI的二维自组装聚合行为与介质、碱的种类和碱的用量等因素有关.我们发现用四甲基胍(TMG)为碱时,PABI在水中通过自组装聚合可以形成寡层二维有机.氧化硅纳米杂化材料.透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)的测试结果显示,片层的尺寸为几百纳米到几微米,片层的厚度为6~9nm.当在水/有机溶剂(如DMSO、DMF、THF或MeOH)的混合溶液中进行自组装聚合时,均未得到层状结构的杂化材料.当用三乙胺和氢氧化钠为碱时,在水中只能得到多层堆积的杂化材料.本研究结果表明,通过二维自组装聚合,可以获得寡层甚至单层二维有机-氧化硅杂化材料.